题目链接：第五次作业（计算器第三步）

github链接：Calculator_1.5.0 第五次作业

第三部分，开篇最想说的是，不知不觉进化到version1.5.0了(hhh~)

言归正传，这篇随笔有需要说明的一点是，由于在修改第四次作业的中途发布了第五次作业，所以这篇也会是上一次博客随笔面向对象程序设计_Task4_Calculator1.1的延续(评论中的下回分解hhh~)

So，在下文的代码前后，会结合第四、第五次作业的感受一起瞎掰。

以上。

Part 1

第五次作业代码方面的要求较之前相比，多了一个对文件读写的支持，且表达式自带等号。第二个问题很好解决，至于第一个，在对文件的读写有大致的了解之后也不是难题。

另外，用图形的方式描述整个项目的框架，即各个类之间的调用关系。

一脸懵逼.jpg

这是要用UML(Unified Modeling Language, 统一建模语言)的意思吗(貌似之前学JAVA过程中听过这个东西，类图用例图对象图各种图orz...)？

管他是不是，反正用了准没错= =，之后懵逼的去百度类图，还是没搞怎么明白，不过也大致画出了一点框架

下面，附上心得体会和代码实现...

Part 2

那么，依次对不同类进行分析，首先是：

• Scan类：

  在Scan类中，唯一的改变是ToStringQueue函数，针对第五次作业在表达式后自带等号的情况，所取得的表达式长度应为实际长度-1

  Scan.cpp

    queue<string> Scan::ToStringQueue(string input){queue<string> q;     // q即为最后所要return的队列，用于保存input表达式中的数字和符号string res = "";     // res为扫描input表达式时用于临时存储的字符串string strArr[N];     // strArr为扫描input表达式时用于存储数字和符号的string数组int len = input.length() - 1; // 省略最后的等号'='int cnt = 0;     // 作为strArr的下标记录已完成提取的数字和符号的个数for (int i = 0; i < len; i++){if ((input[i] >= '0' && input[i] <= '9') || input[i] == '.'){res += input[i];     // 若是数字或 '.' 则添加到临时存储器res里，if (i == len - 1)     // 若已完成扫描{strArr[cnt++] = res;break;}continue;     // 继续判断下一元素}else{if (i == 0 && res.empty())     // 若第一个元素为‘-’{res += input[i];continue;}if (!res.empty())     // res非空表示此时res中缓存着一个数字 或 第一个元素为 '-'{strArr[cnt++] = res;}res = "";     // res置空strArr[cnt++] = res + input[i];     // 将不是数字或 "." 的元素（即符号元素）添加到strArr中}}for (int i =0; i < cnt; i++)     // 将strArr中各个元素添加到q队列中{if (strArr[i].length() > 10){setIsExceed10(true);     // 存在大于10位数的数字}q.push(strArr[i]);}return q;}

接下来则是：

• Calculation类：

  这个类是有颇多的改动，其一是改变了栈中提取出来的操作数的类型，由int转为double，防止小数部分的截断以至于WA;

  其二则是对类成员的封装保护，将几个成员变量定义为private，并为其中一些变量提供了getter和setter方法；

  其三是在重复利用stringstream对象时，除了.clear()，还进行了.str("")操作；

  其四是将多个if-else语句简化为switch-case语句，优化、美观；

  最后，则是digitStack的改动，由stack换成了stack，处理上，简单的还真不是一星半点...orz...减少了stringstream流的使用频率，也缩减了代码量。

  calculation.h

    const int SIZE = 250;     // 表达式的最大长度（即q.size() <= SIZE)class Calculation{public:Calculation(void);~Calculation(void);void setPriorityLevel();stack<double>& getDigitStack();bool isOperator(string s);bool isDigit(string s);void toPostfixExpression(queue<string> q);void calculatingExpression(queue<string> q, bool is_Exceed10);private:int priority[128];     // 存储运算符的优先级stack<string> cacheStack;     // 缓存栈stack<string> operatorStack;     // 操作符栈，包括"+", "-", "*", "/", "(", ")"stack<double> digitStack;     // 数字栈，包括处理与运算过程};

  Calculation.cpp

    void Calculation::calculatingExpression(queue<string> q, bool is_Exceed10){if (is_Exceed10)     // 若超过10位数的数字存在为真{cout << "Input error !  Not exceeding 10 digits expected! " << endl;return;}toPostfixExpression(q);     // 将中缀表达式转换为后缀表达式/**********计算部分***********/string postfixExp[SIZE];     // 由于计算时需对缓存栈从栈底到栈顶的逐一扫描，故用string数组进行遍历操作int expLen = 0;while (!cacheStack.empty()){postfixExp[expLen++] = cacheStack.top();cacheStack.pop();}stringstream str_stream;     // 用stringstream流进行string和double的格式转换double res = 0;     // res用于临时存储，push进数字栈double rightNum = 0;     // 右操作数double leftNum = 0;     // 左操作数for (int i = expLen - 1; i >= 0; i--){if (isDigit(postfixExp[i]))     // 若该元素为数字，则直接入数字栈digitStack{str_stream << postfixExp[i];     // 格式转换：string->doublestr_stream >> res;digitStack.push(res);str_stream.clear();     // stringstream流的清空，以便重复利用str_stream.str("");}else if (isOperator(postfixExp[i]))     // 若该元素为运算符，则弹出数字栈的两个数进行相应的运算并将结果push进数字栈{if (!digitStack.empty()){rightNum = digitStack.top();digitStack.pop();}if (!digitStack.empty()){leftNum = digitStack.top();digitStack.pop();}switch (postfixExp[i][0])     // 对应加法、减法、乘法、除法运算{case '+':digitStack.push(leftNum + rightNum);break;case '-':digitStack.push(leftNum - rightNum);break;case '*':digitStack.push(leftNum * rightNum);break;case '/':digitStack.push(leftNum / rightNum);break;default:break;}}}}

最后的就是第五次作业的主体：

• Print类：

  ######作业要求：所有关于输出的代码，都写在Print类里面

  相较之前，这次几乎将所有的输出都放在了Print类，而且这次作业的一个很大的改进是，终于想到在类的构造函数和析构函数里面写点东西了→_→

  而且，在一段纠结是否要重载PrintResult函数的时间之后，还是选用了不同的输出函数处理，更便于理解（理解万岁~）

  这里还有要说到的就是文件的读写，我用的是fstream文件流来操作，（文件流参考博客），用file_read和file_write关联两个文件，循环从输入文件开头读到文件尾，一次读取一个表达式并将表达式的值输出到输出文件内。

  print.h

    class Print{public:Print(void);~Print(void);void printError();void printResult(string input);void printResult_a(string input);void printResult_f(string inputAddr, string outputAddr);void printQueue(queue<string> q, bool isExceed10);private:Scan *sc;Calculation *ca;};

  print.cpp

    #include "Print.h"#include <iostream>#include <fstream>Print::Print(void)     // 在构造函数中初始化 *sc 和 *ca{sc = new Scan();ca = new Calculation();}Print::~Print(void)     // 在析构函数中释放{delete sc;sc = NULL;delete ca;ca = NULL;}void Print::printError(){cout << "Input error!" << endl;}/*************************************************Description: 针对命令行参数为 表达式 的输出Input: string input: 待计算的表达式Output: 表达式的值*************************************************/void Print::printResult(string input){ca->calculatingExpression(sc->ToStringQueue(input), sc->getIsExceed10());cout << ca->getDigitStack().top() << endl;ca->getDigitStack().pop();}/*************************************************Description: 针对命令行参数为 "-a"和表达式 的输出Input: string input: 待计算的表达式Output: 表达式及表达式的值*************************************************/void Print::printResult_a(string input){cout << input << " ";ca->calculatingExpression(sc->ToStringQueue(input), sc->getIsExceed10());cout << ca->getDigitStack().top() << endl;ca->getDigitStack().pop();}/*************************************************Description: 针对命令行参数为 "-f"和输入、输出文件地址 的输出Input: string inputAddr: 即读取的文件地址string outputAddr: 即写入的文件地址*************************************************/void Print::printResult_f(string inputAddr, string outputAddr){string input;fstream file_read(inputAddr);fstream file_write(outputAddr, ios::out);while (!file_read.eof()){file_read >> input;ca->calculatingExpression(sc->ToStringQueue(input), sc->getIsExceed10());file_write << input  << " " << ca->getDigitStack().top() << "\n";ca->getDigitStack().pop();}file_read.close();file_write.close();}

Part 3

下面则是main函数的实战部分，由于将输出部分移到了Print类，故main函数只需对传进的命令行参数进行判断即可（依旧用了strcmp...），针对不同输入格式调用Print类的不同方法。

main.cpp

#include "Print.h"
#include <iostream>
#include <cstring>using namespace std;/*************************************************Description: 接收表达式的输入并求值Input: int argc: 命令行参数个数char *argv[] : 实际传入的命令行参数Return: 若正常结束，则返回0
*************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{Print *pr = new Print();if (argc == 2)     // 对传入的参数只有表达式的处理，调用Print类对应的PrintResult方法输出{pr->printResult(argv[1]);}else if (!strcmp(argv[1], "-a") && argc == 3)     // 对传入的参数为"-a"的处理，调用Print类对应的PrintResult_a方法输出{pr->printResult_a(argv[2]);}else if (!strcmp(argv[1], "-f") && argc == 4)     // 对传入的参数为"-f"的处理，调用Print类对应的PrintResult_f方法输出{pr->printResult_f(argv[2], argv[3]);}else{pr->printError();}//   system("pause");return 0;
}

然后附上实战结果= =

Part 4

最后，则是框架图...模仿着加上几个类和清一色的几个箭头----------→→→→欧啦= =

Part 5

胡乱讲了一大堆导致篇幅有点长，感觉自己的代码还是有很多提升的空间的，比如Scan类的ToStringQueue方法可以改进，而且初始化也是一个需要注意的点，再加上对构造、析构函数的运用，函数的重载等等。

期待指点，期待vision 1.6.0的到来(hhh~)

参考资料：

• C++中文件流(fstream)的使用方法及示例 - sead+ - 博客频道 - CSDN.NET
• UML类图几种关系的总结 - PlayBoy's 部落格 - 博客频道 - CSDN.NET

The End